Première détection directe d'ondes gravitationnelle

Le 14 septembre 2015, à 9h50, les équipes de l'observatoire Ligo (observatoire à ondes gravitationnelles aux USA) de Livigston, en Louisiane et de Hanford, près de Washington ont mesuré un signal d'une durée de 0,2 secondes, avec une augmentation d'amplitude et de fréquence, sur huit cycles, de 35 à 250 Hz. Le signal venait de l'hémisphère sud.

Ce signal a été observé en premier à Livingston, puis à Hanford, 7 millisecondes plus tard. Ces 7 millisecondes sont le temps nécessaire pour parcourir la distance séparant les deux observatoires à la vitesse de la lumière.

Cette observation constitue la première détection directe d'ondes gravitationnelles. Mais revenons d'abord sur la nature de ces ondes.

Les ondes gravitationnelles ont été prédites par Albert Einstein dans sa théorie de la relativité générale. Ces ondes sont produites lorsque le champs gravitationnel varie dans le temps. En fait, lorsque les composantes quadrupolaires du champs gravitationnel varient, des ondes gravitationnelles sont émises.

Ces ondes sont des vagues de l'espace temps qui se propagent. Sous leur passage, l'espace-temps se déforme de manière très particulière : une direction se contracte alors que l'autre se rétracte. L'amplitude de ces déformations est extrêmement petite, de l'ordre de la taille d'un atome sur plusieurs kilomètres.

 

Les ondes détectée par Ligo a été produite par la fusion de deux trous noirs situées à plus d'un milliard d'années lumière ! Le délai entre les observations indique que les ondes gravitationnelles se propagent bien à la vitesse de la lumière.

Tandis qu'une seule mesure directe a été obtenue à ce jour, la quantité d'informations qu'elle porte est immense: la forme typique de l'onde permet de déterminer

- la source d'émission des ondes : un système binaire de trou noir qui fusionne

- la distance à laquelle l'évènement s'est produit : environ 1 milliard d'années lumière

- la masse des trous noirs entrant en fusion : environ 36 et 29 masses solaire

- la masse du trou noir résultant : environ 62 masses solaire.

 

Au passage, la détection permet de confirmer l'existence de trous noirs stellaires, c'est à dire des trous noirs se formant lorsque des étoiles trop massives initialement arrivent en fin de vie et s'effondrent sous leur poids.

Les trous noirs détectés ont un diamètre de l'ordre de seulement 120 km et sont situés à 1 milliard d'années lumières ! 

L'observatoire Virgo, en Italie, était malheureusement en période d'amélioration et ne récoltait pas de données au moment du signal.

Cette détection historique, annoncée officiellement le 11 février 2015, annonce le début de l'astrophysique à ondes gravitationnelles. Pour reprendre une image citée lors de la conférence de presse de Ligo, c'est comme si on avait été sourd depuis toujours et que soudain, nous entendions !

 

Plus d'informations :

Physical review letters : Observation of gravitational waves from a black hole binary merger

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Mons Meeting 2014

During the last week of August, we had the second edition of the Mons Meeting Workshop.

This year, the topic was 'Multidisciplinary aspects of compact objects physics'.

Among the external invited speakers:

- Claudia Ratti, from Italy, expert in QCD

- Jan Steinhoff and Norman Gürlebeck, from Germany, experts in Gravity

- Daniel Baye (atomic spectra and intense fields) and Nicolas Chamel from Belgium, expert in Nuclear physics.

 

The workshop has been a success, with around 20 registrations. see the workshop page

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COST workshop

A workshop proposal by J. Steinhoff, N. Gürlebeck and T. Delsate to the European Cooperation in Science and Technology (COST) has been recently accepted.

The workshop, to be held in 2015 will deal with application of the universal relations between different geometric characteristics of spacetime around neutron stars pointed out recently.

More informations will be available soon.

 

Cost Action NewCompStar

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